专利名称：一种乘员分类传感器及应用其的乘员检测系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及车辆电子技术领域，具体涉及一种乘员分类传感器及应用其的乘员检测系统。
背景技术：
在车辆电子技术领域，在获取关于车辆座椅占用状态的可靠信息方面已经做出了一些努力。一些类型的车辆座椅占用传感器己经被开发并且得到应用。这些座位占用传感器被用于确定车辆座椅的占用状态。车辆座椅占用传感器的输出信息经常被用来辅助决定如安全气囊，安全带扣，车辆空调等车辆部件的工作状态。不同的应用场合对车辆座椅占用传感器有不同的性能要求。如果希望车辆座椅占用传感器的输出信息能同时被用来辅助控制这些车辆部件，车辆座椅占用传感器需具有高准确度和高灵敏度。为了保护乘员的安全，车辆在乘员座位和驾驶员座椅都安装有安全气囊。当车辆发生碰撞事故时，安全气囊展开保护乘员的安全，防止乘员受伤害。在发生事故时，传统的安全气囊系统在达到一定的碰撞强度时都会展开，不区分乘员的年龄及坐姿。乘员如果是儿童(6岁以下)或是坐姿不正确，安全气囊展开会对成员造成比事故本身更大的伤害。传统的称重式传感器根据乘员的体重对乘员是成年人还是儿童进行区分，但是此判断方式无法区别乘员的坐姿是否正确。因此，对乘员的区别(儿童或成年人)或坐姿的判断变得重要。
实用新型内容本实用新型所要解决的技术问题是克服现有技术的不足，从而提供了一种乘员分类传感器及应用其的乘员检测系统。为解决上述技术问题，本实用新型提供如下技术方案:—种乘员分类传感器，用于确定车辆座椅占用状态，安装于座椅发泡和座椅棉套之间，所述乘员分类传感器包括:两层纺织物和至少两片传感器电极，所述至少两片传感器电极均匀分立的设置在两层纺织物之间，所述纺织物大小与车辆座椅大小一致。进一步地，所述传感器电极包括薄膜基材、设置于薄膜基材第一面上的乘员感知层、设置于薄膜基材第二面上的寄生电容屏蔽层、第一绝缘层和第二绝缘层；所述第一绝缘层和第二绝缘层分别覆盖乘员感知层和寄生电容屏蔽层，所述寄生电容屏蔽层设置在与乘员感知层对应的区域。进一步地，所述传感器电极为6片。进一步地，所述至少两片传感器电极中的薄膜基材可相互连通成一个。进一步地，所述乘员感知层和寄生电容屏蔽层的材料均为导电材料。进一步地，所述导电材料为银浆、锡、导电油墨中的一种。进一步地，所述第一绝缘层和第二绝缘层的材料为绝缘油墨。本实用新型还公开了一种乘员检测系统，包括控制器、安全气囊和上述述的乘员分类传感器；所述控制器均与乘员分类传感器中的传感器电极和安全气囊连接。[0014]与现有技术相比，本实用新型具有如下有益效果:本实用新型实施例提供乘员分类传感器，至少两个片状传感器电极均匀分立的设置在纺织物之间，可以有效区分乘员或者成员的坐姿。本实用新型实施例的乘员检测系统，利用了成员分类传感器，可以在乘员是儿童或者乘员坐姿不正确时不打开安全气囊。
图1是本实用新型实施例乘员分类传感器的结构示意图。图2是本实用新型实施例传感器电极的剖面结构示意图。图3是本实用新型实施例传感器电极的平面结构示意图。图4是本实用新型实施例乘员检测系统结构示意图。图5是本实用新型实施例检测结果分析示意图。
具体实施方式
为了使本实用新型所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，
以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。本实用新型公开了一种乘员分类传感器，参考图1至图3，乘员分类传感器用于确定车辆座椅占用状态，安装于座椅发泡31和座椅棉套之间，乘员分类传感器包括:两层纺织物12和至少两片传感器电极13，至少两片传感器电极13均匀分立的设置在两层纺织物12之间，纺织物12大小最好与车辆座椅大小一致。至少两个片状传感器电极13均匀分立的设置在纺织物之间，可以有效区分乘员或者成员的坐姿。本实施例中的纺织物12用于固定、保护传感器电极13，防止传感器电极13划伤乘员，可以有效的把传感器电极13固定在座椅上；传感器电极13与纺织物12之间可以通过热熔胶热压接在一起，热熔胶能保证传感器电极13与纺织物12压接结实。本实施例中，传感器电极13包括薄膜基材18、设置于薄膜基材18第一面上的乘员感知层16、设置于薄膜基材18第二面上的寄生电容屏蔽层17、第一绝缘层141和第二绝缘层142 ;所述第一绝缘层141和第二绝缘层142分别覆盖乘员感知层16和寄生电容屏蔽层17，所述寄生电容屏蔽层17设置在与乘员感知层16对应的区域。本实施例中，传感器电极13优选为6片；参考图3和图4，传感器电极13可以分别放置于座椅的后左、后右、中间两个、前左、前右六个方位，这样可以有效的判断乘员是大人还是儿童，或者坐姿是否正确。如果传感电极13部分被坐上，则判断乘员为儿童或者坐姿不正确。乘员分类依据为:人与物以及不同年龄段的人，其介电系数是不一样的，其中人体与物的介电系数差异较大，空气介电常数为I，人体介电常数为50左右，物体介电系数为2-5左右。根据电容原理，人体坐在座椅上时，体现出的电容较大，物体在座椅上时，体现出的电容便小很多。本实施例中，至少两片传感器电极13中的薄膜基材18可相互连通成一个。这样便把乘员感知层16和寄生电容屏蔽层17印刷在同一薄膜基材18上，可以防止传统电容型座椅传感器的两电极在使用过程中发生相对移动，保证寄生电容屏蔽层17对座椅底部及车辆地板干扰源的屏蔽作用，提高传感器对乘员感知的精度，减少了传统传感器中的绝缘隔离层，提高了该类系统总成座椅的舒适度。本实施例中，乘员感知层16和寄生电容屏蔽层17的材料均为导电材料；导电材料为银浆、锡、导电油墨中的一种。第一绝缘层141和第二绝缘层142的材料为绝缘油墨，可以保证乘员感知层16和寄生电容屏蔽层17与外界有良好的绝缘性。本实用新型还公开了一种乘员检测系统，如图4所示，包括控制器21、安全气囊30和上述的乘员分类传感器；所述控制器21均与乘员分类传感器中的传感器电极13和安全气囊30连接。利用了成员分类传感器，可以在乘员是儿童或者乘员坐姿不正确时，控制器控制安全气囊不打开。当乘员乘坐在座椅上时，通过多个区域的乘员感知层16判断乘员的年龄及是否离位情况，通过控制器21对乘员分类传感器11进行信号采集，并控制安全气囊展开与否。当车辆发生事故时，传感器电极13感知到乘员正常坐姿时，控制器21进一步安全气囊展开。当传感器电极13检测到乘员离位时，控制器21抑制安全气囊展开。在乘员检测过程中，乘员感知层16的每个区域分别检测，通过检测每个电极的电容量，根据每个电极的电容量综合计算后得到检测量，检测量与预设阀值比较，检测值大于预设阀值，则判断出该乘员是成年人并且坐姿未偏移；反之，如果检测值小于预设阀值，则判断出该成员是儿童(6岁以下)或坐偏。经过综合检测结果分析，判断乘员是否成年人、坐姿是否离位或正常乘坐车辆，如图五所示的情况，该标号1-6是检测得到的检测量次数，比如第一次检测得到的检测量为标号1，第二次检测得到的检测量为标号2，依次类推。可以看出在标号2、4、6的地方，检测量大于预设阈值，在标号1、3、5的地方，检测量小于预设阈值。在预设阀值以下的就可以判断为未成年人或坐姿未在正确位置，在预设阀值以上的可以判断为成年人。低于预设阀值的，如标号1、3、5的位置，当车辆发生严重碰撞时，控制器21抑制安全气囊30的打开；高于阀值的，如标号2、4、6的位置，车辆发生严重碰撞时，控制器21控制安全气囊30打开。本实施例提供的乘员分类传感器及应用其的乘员检测系统，可以提高该类传感器的乘员感知精确度，结合了检测乘员年龄大小或坐姿的检测，让安全气囊更加智能化，在发生车辆事故时，有效控制安全气囊更好的保护乘员，防止误伤。以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
权利要求1.一种乘员分类传感器，用于确定车辆座椅占用状态，安装于座椅发泡和座椅棉套之间，其特征在于，所述乘员分类传感器包括: 两层纺织物和至少两片传感器电极，所述至少两片传感器电极均匀分立的设置在两层纺织物之间，所述纺织物大小与车辆座椅大小一致。
2.根据权利要求1所述的乘员分类传感器，其特征在于，所述传感器电极包括薄膜基材、设置于薄膜基材第一面上的乘员感知层、设置于薄膜基材第二面上的寄生电容屏蔽层、第一绝缘层和第二绝缘层；所述第一绝缘层和第二绝缘层分别覆盖乘员感知层和寄生电容屏蔽层，所述寄生电容屏蔽层设置在与乘员感知层对应的区域。
3.根据权利要求1或2所述的乘员分类传感器，其特征在于，所述传感器电极为6片。
4.根据权利要求2所述的乘员分类传感器，其特征在于，所述至少两片传感器电极中的薄膜基材可相互连通成一个。
5.根据权利要求2所述的乘员分类传感器，其特征在于，所述乘员感知层和寄生电容屏蔽层的材料均为导电材料。
6.根据权利要求5所述的乘员分类传感器，其特征在于，所述导电材料为银浆、锡、导电油墨中的一种。
7.根据权利要求2所述的乘员分类传感器，其特征在于，所述第一绝缘层和第二绝缘层的材料为绝缘油墨。
8.一种乘员检测系统，其特征在于，包括控制器、安全气囊和权利要求1-7任一项所述的乘员分类传感器；所述控制器均与乘员分类传感器中的传感器电极和安全气囊连接。
专利摘要本实用新型公开了一种乘员分类传感器，用于确定车辆座椅占用状态，安装于座椅发泡和座椅棉套之间，所述乘员分类传感器包括两层纺织物和至少两片传感器电极，所述至少两片传感器电极均匀分立的设置在两层纺织物之间，所述纺织物大小与车辆座椅大小一致。至少两个片状传感器电极均匀分立的设置在纺织物之间，可以有效区分乘员或者成员的坐姿。还公开一种乘员检测系统，包括控制器、安全气囊和上述述的乘员分类传感器；所述控制器均与乘员分类传感器中的传感器电极和安全气囊连接。利用了成员分类传感器，可以在乘员是儿童或者乘员坐姿不正确时不打开安全气囊。
文档编号G01D5/12GK202956124SQ201220611810
公开日2013年5月29日 申请日期2012年11月19日 优先权日2012年11月19日
发明者蔺新轲, 季玉娥 申请人:比亚迪股份有限公司